Alessio publica su primer relato en 2006, tras el que participa en el Festival de literatura de Cuneo (Turín): “Scrittorincittà”, después publica algunos artículos en revistas italianas y al mismo tiempo empieza a interpretar sus composiciones musicales como cantautor, participando en discos de producción italiana como "La versione dell'acqua" (Meridiano Zero) y «Canzoni» (Magma) que contiene el tema "L'uomo con la finestra in petto".

Su primer Ep se edita en 2010 con el título "Autorretrato de ciudad invisible" (diMusicaInMusica, 2010), con temas en castellano y un pequeño homenaje a Joan Manuel Serrat interpretando una versión de "Paraules d'amor".^[2]​

En cuanto a su producción literaria es autor de las novelas "L'infanzia delle cose" (Manni, 2009), Premio "Giuseppe Giusti"; "Il mio cuore è un mandarino acerbo"(Zona, 2010) y "La casa girata" (SenzaPatria, 2011).^[3]​

Para el teatro ha escrito "Sciore Arancia", presentado en el festival teatral "Settembre al borgo" y producido por el Nuovo Teatro Nuovo de Nápoles, y los textos "Hielo" y "Árbol (o las manos abiertas de Celidonia Fuentes)", producciones del Nudo Teatro de Madrid y llevados a escena por el director extremeño Ángel Málaga.

En 2010, junto a su hermano Giancarlo Arena, cantante del grupo catalán "Puerta 10", integra el dúo acústico “Lacasavacía” y lanzan en la red el sencillo "Pasos de cebra". Participa como intérprete, junto a la cantante catalana Judit Neddermann, en los discos "Tot aquest silenci" (Nómada 57) y "Tot aquest soroll" (Nómada 57), tercer y cuarto disco de la pianista Clara Peya.^[4]​

En 2013 publica el sencillo italiano "Tutto quello che so dei satelliti di Urano", finalista en el concurso-festival de la canción italiana de autor Musicultura,^[5]​ y anticipa el disco, dividido en dos ediciones que publica en 2014 bajo el título "Bestiari(o) familiar(e)", con canciones en cuatro lenguas: español, catalán, italiano y napolitano, el disco fue presentado en directo en Barcelona y en Nápoles.^[6]​

En junio de 2013, Alessio Arena actúa en el Arena Sferisterio de Macerata, en las noches finales del festival, ganando el premio al ganador absoluto y la placa AFI (Asociación Fonográficos Italianos) al Mejor Proyecto Discográfico. Su novela en italiano "La letteratura tamil a Napoli" queda segunda en la final del Premio Neri Pozza, la misma editorial italiana la publica en 2014.^[7]​ Participa y llega a la fase final de Area Sanremo del Festival de la Canción de San Remo de 2014 con el tema La canzone delle mani aperte.^[8]​

En febrero de 2016 se edita su segundo disco de larga duración: La secreta danza (Temps Record, 2016),^[9]​ estrenado en directo en concierto en la sala Music Hall de Barcelona el 28 de enero de 2016,^[10]​ trabajo también presentado el 31 de marzo en el Auditori Barradas de L'Hospitalet, dentro de la programación del Festival Barnasants 2016.^[11]​ y que también presenta en otros escenarios de Madrid, Praga, Santiago de Chile y Montevideo.

Durante 2017 realiza un viaje a Chile que le hace conocer más de cerca el folclor chileno, colabora con el cantautor Manuel García, con el que canta en el Telethon en Arica y en la Feria Pulsar de Santiago. De su experiencia chilena, Arena elabora un diario documental que titula Atacama. Y crea Diablada, un tema que es un canto de esperanza inspirado en los ritmos tradicionales del norte de Chile mezclados con sonido urbano y napolitano, single que precede al que será su disco cantado íntegramente en italiano en 2018. En la primavera de 2019 se edita finalmente el disco Atacama!.^[12]​ Poco después, del tema "El hombre que quiso ser canción" que incluye el disco, graba un dúo junto a Miguel Poveda, tema en edición digital.^[13]​

En 2020, durante la pandemia de covid, lanza el EP digital Dummèneca, cinco versiones junto a su hermano Giancarlo Arena.^[14]​ En 2021 fue galardonado con los Premios Andrea Parodi dedicados a las músicas del mundo: Premio de la crítica, Premio a la mejor letra, Premio a la mejor interpretación, Premio de los artistas.

En 2023 presentó junto al grupo Suonno d'Ajere el espectáculo Lasso - Garcilaso a Napoli, sobre adaptaciones al napolitano de poemas de Garcilaso de la Vega; y en 2024 presenta en directo Hijo varón de las rosas, una oda musical y literaria que rinde homenaje a poetas latinoamericanos que han encontrado su voz en la ciudad de Nueva York (Juan Ramón Jiménez, José Hierro, Gloria Fuertes, Rafael Alberti, Blai Bonet o Àngels Gregori, entre otros).

• Autorretrato de ciudad invisible [2010].
• Bestiari(o) familiar(e) [2014].
• La secreta danza [2016].
• Atacama! [2019].
• Marco Polo [2022].

• Pasos de cebra (Lacasavacía). Dúo con Giancarlo Arena. [2011]
• Com els números verds d'un rellotge digital (Toni Pagès) [2012]
• Tot aquest silenci (Clara Peya) [2012]
• Alone together (Music Arqueology) [2013]
• Tot aquest soroll (Clara Peya) [2013]
• Orgullo (Alejandro Martínez) [2013]
• D'amore e di altre cose irreversibili (Flo) [2014]
• Marina Rossell canta Moustaki, vol.2 (Marina Rossell) [2014]
• Neapolitan Shakespeare (Gianni Lamagna) [2014]
• Passion fruit (M'Barka Ben Taleb) [2014]
• esPiral (Clara Peya) [2014]
• Tribut a Moustaki (Marina Rossell) [2014]
• Terra di Mezzo (Paolo Propoli) [2015]
• Di altri sguardi (Racconti dal Mediterraneo) (Mariano Bellopede) [2015]
• SPOT (Senza Perdere 'O Tiempo) (Giovanni Block) [2016]
• Attic à Paris (Giorgis Christodoulou) [2016]
• Connexions (Guillem Roma) [2017]
• Demodè (Fuossera) [2017]
• Estómac (Clara Peya) [2018]
• On començo jo (Gessamí Boada) [2020]
• Dummèneca (EP con Giancarlo Arena) [2020]
• Und1c1 (O'lank) [2021]
• Si la vida fuera solo esto (Nico Roig) [2021]
• Extinciones y sus causas (Hugo Arán) [2021]
• Canto y semilla (Marta Solís) [2022]
• Incandescentes (single) (Decarneyhueso) [2022]
• Toda la vida, un día (Sílvia Pérez Cruz) [2023]. Coros.

• Canzoni. 2008.
• La versione dell'acqua. 2008.
• Musicultura 2013 - XXIV Edizione. 2013.
• Free Christmas. 2014.
• El Disc de la Marató de TV3. 2015.
• Vent'anni di Sessantotto. 2018. Tema "Che vuole questa gente" (en italiano).
• Io credevo. Le canzoni di Gianni [2019]
• Un Sant Jordi diferent (Salva Racero) [2020]

• "L'infanzia delle cose" (Manni, 2009) - Premio "Giuseppe Giusti"
• "Il mio cuore è un mandarino acerbo" (Zona, 2010)
• "La casa girata" (SenzaPatria, 2011)
• "La letteratura tamil a Napoli" (Neri Pozza, 2014)
• "La notte non vuole venire" (Fandango, 2018)
• "Ninna nanna delle mosche" (Fandango, 2021) - Premio Procida-Isola di Arturo-Elsa Morante
• "Il sesso degli alberi" (Fandango, 2025)

• Web oficial de Alessio Arena
• Discografía y Cancionero de Alessio Arena
• Autores de Neri Pozza - Alessio Arena
• Alessio Arena - Bandcamp Música
• Concierto y entrevista de Alessio Arena en el ciclo en Lengua de Signos enCantados